8.1金属材料小节训练-2021-2022学年九年级化学人教版下册（word版含解析）

8.1金属材料
一、选择题（共16题）
1．2019年1月3日，“嫦娥四号”软着陆月球背面，这是人类首次，也是中华民族的骄傲。其全景相机构钛合金材料及涂层被誉为“黑科技”。下列不属于合金的是（　　）
A．生铁 B．水银 C．锰钢 D．黄铜
2．下列不属于金属材料的是
A．黄铜 B．不锈钢 C．四氧化三铁 D．黄金
3．下列有关物质的性质与用途对应关系不正确的是
A．氢气有可燃性，可作高能燃料
B．石墨很软，可作干电池的电极
C．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装防腐
D．不锈钢抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械
4．笋肉锅贴是扬州著名的小吃。制作过程必须用到铁板锅，这是利用了铁的（ ）
A．导热性 B．延展性 C．导电性 D．抗腐蚀性
5．下列物质中，属于合金的是
A．生铁 B．水银 C．磁铁矿 D．金刚石
6．中美贸易战还在持续，特朗普正式签署关税令“对进口钢铁和铝分别征收 25%的关税”，这一做法严重违反国际贸易规则，严重损害我国利益。下列选项中不属于合金的是（ ）
A．不锈钢 B．硬铝 C．24K金 D．黄铜
7．某合金与铁的物理性质比较如下熔点：某合金为250℃，铁为1535℃；密度：某合金为3.00g/cm3，铁为7.86g/m3；硬度(以金刚石的硬度为10作为标准)：某合金为7.4，铁为4.5；导电性(以银的导电性为100作为标准)某合金为2.3，铁为17。还已知某合金耐腐蚀、强度大。根据以上信息你认为该合金适合用作
A．导线 B．保险丝 C．飞机外壳 D．门窗框
8．金属是材料世界的宠儿。下列关于金属材料和金属资源的认识中，错误的是
A．生铁和钢都是含有碳的铁合金
B．合金的硬度比成分金属大
C．赤铁矿石的主要成分是Fe3O4
D．回收废旧金属有利于保护金属资源
9．下列关于金属的说法正确的是
A．人类应用最早的金属是铝
B．金刚石和不锈钢都是金属材料
C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨
D．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝
10．下列实验设计不能达到实验目的是
A．比较合金和纯金属的硬度
B．测定空气里氧气的含量
C．证明CO2密度比空气的大
D．证明分子不断运动
11．下列物质中，不属于合金的是(　　)
A．不锈钢 B．氧化汞 C．黄铜 D．生铁
12．“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：，下列说法错误的是（ ）
A．反应中NiO发生还原反应
B．气体产物中可能有CO
C．该不锈钢中还含有铁和碳
D．该不锈钢合金的硬度小于纯铁
13．性质决定用途。下列物质的性质与其用途不匹配的是
A．金刚石硬度大——切割玻璃 B．不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C．氮气的性质不活泼——用作保护气 D．石墨有导电性——生产铅笔芯
14．分类是化学常用的方法。下列分类方法正确的是
A．金属：金、铁、金刚石 B．可再生能源：天然气、酒精、沼气
C．氧化物：干冰、水、液氧 D．混合物：空气、医用酒精、石油
15．下列应用不正确的是
A．二氧化碳用于灭火 B．稀有气体制成霓虹灯
C．用木炭制铅笔芯 D．用铜丝做电线
16．下列关于金属及金属材料的说法错误的是
A．生铁和钢都是铁的合金
B．车船表面涂油漆可防止生锈
C．人类使用铝的年代早于铜、铁
D．武德合金的熔点低，可作保险丝
二、综合题（共6题）
17．“化学就在我们身边，它与我们生活息息相关”。请你用化学知识回答下列问题。
（1）国家推广使用加铁强化酱油,这里的“铁是指的_____（填“元素”或“单质”）;
（2）下列生活用品的主要材料中,属于合金的是_____（填序号）;
A 塑料盆
B 紫砂壶
C 不锈钢锅
D 木碗
（3）“84消毒液”的主要成分是次氯酸钠NaClO,其中Cl的化合价是_____。
18．依据所学知识回答问题
(1)网购、高铁、共享单车和打码支付被称为中国“新四大发明”。
①网购离不开光纤宽带。光纤的主要成分是SiO2，其中Si的化合价是_______。
②高铁车体的外壳由铝合金制成，用铝合金制作外壳的优点是_______(答一条)。
③共享单车的轮胎为实体轮胎，而普通自行车的轮胎在夏天易爆胎请用分子观点解释“夏天易爆胎”的原因_______。
④许多商品的二维码印在PVC不干胶贴纸上，PVC【化学式(C2H3C1)n】中碳、氢元素的质量比是_。
(2)ClO2是新一代饮用水的消毒剂，可以用来代替Cl2进行自来水的消毒，制取ClO2的反应过程示意图如下：
(其中，表示钠原子，表示氯原子， 表示氧原子)请回答题：
①A物质中氯元素的化合价为_______。
②D物质的名称是_______。
③该反应的化学方程式是_______。
19．金属与人类的生产、生活密切相关，牢固掌握金属的知识非常重要。
（1）铝和铁都是我们生活中常见的金属，铝耐腐蚀性能比铁好的原因是_____。
（2）如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置，请回答下列问题。
①玻璃管A中的实验现象是_____。
②实验开始时，先通入一氧化碳的原因是_____。
③从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施_______。
（3）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，请你写出两种可行方案所需的物质。
方案一：_______
方案二：_______
（4）若除去FeCl2溶液中杂质CuCl2，请写出有关的化学方程式。_____
（5）实验室在高温条件下，用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成的纯铁的质量为5.6g。则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是_____。
20．“生活即学习”、“社会即教材”，化学在衣食住行、环境能源、材料科学、医疗卫生等方面越来越大地体现自己的价值。
(1)芝麻酱具有丰富的营养。如图为某品牌芝麻酱商标的一部分。其中钙、铁、硒是指___________(填字母序号)。
A．分子 B．原子 C．单质 D．元素
(2)废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重，小芳从废干电池中回收有关物质并进行探究。
①她将上图电池中各物质进行分类，其中可回收的金属材料是___________。(写一例即可)
②提取二氧化锰：除去二氧化锰中的少量碳粉(少量碳粉与二氧化锰不反应)，可采用的方法是___________。
(3)制备高纯硅和二氧化硅主要工艺流程如下图所示。
(Ⅰ)反应①的化学方程式为：，从氧化还原反应角度分析，C发生了___________反应。
(Ⅱ)用于制造光导纤维的高纯二氧化硅，可利用反应②制备，同时生成一种可循环使用的物质，该反应的化学方程式为___________。
21．开发利用氢能源是实现可持续发展的需要。根据图示分析，回答问题：
①氢燃料电池汽车模型标示的各部件中，用金属材料制成的是_____（填序号）。
a.涤纶靠垫 b.橡胶轮胎 c.铜质导线 d.铝合金轮毂
②氢燃料电池的工作原理是：将氢气、氧气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，发生反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池工作原理示意图中反应的化学方程式_____。
③氢气作燃料的优点是_____。
（2）工业上可通过下列工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气并获得氢气。
主反应器中反应的化学方程式是_____。膜反应器中的基本反应类型是_____。该工艺流程中，能被循环利用的物质是_____。
（3）采用电解水的方式制备10Kg氢气，理论上需要水的质量是多少千克？____
22．绿色出行，美丽冰城!相信同学们最近在街上一定看到了许多“绿车牌”。这是我市正式启用的新能源汽车专用号牌。几年来。哈尔滨市淘汰“黄标车”，引进“绿牌车”，在生态文明建设的路上，我们决不驰于空想，不骛于虚声!请回答：
(1)特斯拉电动车是—类典型的新能源车，其外部车身体板采用碳纤维材料构造，底盘由模压铝合金构成，铝合金属于①_______材料，推测车身体板和底盘共同具有的一个物理性质是_____(填字母)。
A．硬度大 B．熔点低 C．密度大
(2)在特斯拉电动车行驶的过程中，储存在锂离子电池中的①______能转化为电能，最终转化为汽车运行时的②_______能。
(3)二氧化钛(TiO2)也是制备化学电源不可或缺的重要原料，其工业制法是在一定条件下，利用四氯化钛和一种气体单质反应制得，同时生成氯气(Cl2)，此反应的化学方程式为①__________________________，反应前后氯元素的化合价分别为②_________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
生铁和锰钢属于铁合金；黄铜属于铜合金；而水银是金属汞的俗称，属于金属单质，不属于合金。
故选B。
2．C
【详解】
A.黄铜是铜的合金，属于金属材料，不符合题意。
B.不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意。
C.四氧化三铁是铁的化合物，不属于金属材料，符合题意。
D.黄金属于纯金属，属于金属材料，不符合题意。
故选：C。
3．B
【详解】
A、氢气有可燃性，且热值高，所以氢气可作高能燃料，故A选项正确；
B、石墨质软灰黑，可用于铅笔芯，石墨具有导电性，可作干电池的电极，故B选项错误；
C、氮气化学性质不活泼，可充入食品包装防腐，故C选项正确；
D、不锈钢抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械，故D选项正确。
故选B。
4．A
【详解】
笋肉锅贴的制作过程必须用到铁板锅，是利用了铁的导热性，与延展性、导电性、抗腐蚀性无关，所以只有A符合题意。
故选A。
5．A
【详解】
A.生铁铁和碳的合金，属于合金；
B.水银是汞单质，不属于合金；
C.磁铁矿是指含有四氧化三铁的矿石，不属于合金；
D.金刚石是碳单质，不属于合金；
故选：A。
6．C
【详解】
A、不锈钢指含有铬、镍、锰等金属，具有抗自然腐蚀和酸碱腐蚀的合金钢，属于合金，故A不符合题意；
B、硬铝是一种铝合金，故B不符合题意；
C、24K金是纯金，不属于合金，故C符合题意；
D、黄铜是铜和锌组成的合金，故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
由题中信息可知，该合金熔点较低，硬度大，导电性差，所以不适合作导线、保险丝和门窗框，但是密度小，耐腐蚀、强度大，适用于作飞机外壳。故选C。
8．C
【详解】
A、生铁和钢是含碳量不同的铁合金，说法正确，不符合题意；
B、合金的硬度通常比成分金属大，说法正确，不符合题意；
C、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是Fe3O4，说法错误，符合题意；
D、回收废旧金属，可以使金属循环使用，有利于保护金属资源，说法正确，不符合题意。
故选C。
9．C
【详解】
A、铜的化学性质不活泼，比较容易冶炼，是人类应用最早的金属，故选项错误；
B、金属材料包括金属和合金，金刚石是由碳元素组成，属于非金属单质，不属于金属材料，故选项错误；
C、钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨，故选项正确；
D、制造保险丝的物质熔点要低，武德合金的熔点低，因此可用于制造保险丝，题中叙述武德合金熔点高错误；
答案为：C。
10．B
【详解】
A、合金硬度大于成分金属，在纯铜片上留下划痕，可以比较合金和纯金属的硬度，正确；
B、蜡烛燃烧消耗氧气生成二氧化碳气体，装置中压强变化不大，水不能进入装置，不能测定空气里氧气的含量，错误；
C、蜡烛由下而上熄灭，证明CO2密度比空气的大，正确；
D、氨气分子不断运动到烧杯B中，使溶液显碱性，酚酞溶液变红色，证明分子不断运动，正确。
故选B。
11．B
【详解】
合金是在金属中加热熔合其他的金属或非金属制得的具有金属特性的物质。不锈钢、生铁和黄铜属于合金，氧化汞属于氧化物。故选B。
12．D
【详解】
A、反应物NiO中镍元素化合价为+2，生成物Ni镍元素化合价为0，故反应中NiO发生还原反应，选项A正确；
B、碳与二氧化碳在高温下反应可生成一氧化碳，且C和NiO也可能直接生成一氧化碳，故气体产物中可能有CO，选项B正确；
C、钢都是铁碳合金，一定含有铁和碳，因此该不锈钢中除了含有镍外还含有铁和碳，选项C正确；
D、因为合金硬度比纯金属硬度大，所以该不锈钢合金硬度大于纯铁，选项D错误。故选D。
13．D
【详解】
A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，不符合题意；
B、不锈钢属于铁的合金，抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械，不符合题意；
C、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，不符合题意；
D、石墨具有良好的导电性，可用作电极，石墨质软，容易留下痕迹，可用于生产铅笔芯，符合题意。
故选：D。
14．D
【详解】
A. 金和铁属于金属，而金刚石是碳，不属于金属，不符合题意；
B. 酒精和沼气都属于可再生能源，而天然气属于不可再生能源，不符合题意；
C.干冰是二氧化碳，由碳元素和氧元素组成，属于氧化物，水由氢元素和氧元素组成，属于氧化物，而液氧是氧气，由氧元素组成，属于单质，不符合题意；
D.空气中有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，医用酒精中含有酒精和水，属于混合物，石油属于混合物，符合题意。
故选D。
15．C
【详解】
A、二氧化碳不可燃也不助燃，密度比空气大，可用于灭火，应用正确；
B、稀有气体通电发出不同颜色的广，可以制成霓虹灯，应用正确；
C、石墨质软色黑，可用于制作铅笔芯，木炭较硬不能制铅笔芯，应用错误；
D、铜具有导电性，可用铜丝做电线，应用正确。
故选：C。
16．C
【详解】
A、生铁和钢是铁的合金，正确；B、车船表面涂油漆，隔绝了氧气和水分，可防止生锈，正确；C、人类使用金属铜、铁的年代早于铝，铝的使用仅是100多年前的事情，错误；D、武德合金用于制造保险丝是因为其熔点低，正确。故选C。
17． 元素 C +1
【详解】
（1）国家推广使用加铁强化酱油,这里的铁是指的元素；
（2）A、塑料盆的主要材料属于合成有机高分子材料，不符合题意；
B、紫砂壶的主要材料属于无机非金属材料，不符合题意；
C、不锈钢锅的主要材料属于合金，符合题意；
D、木碗的主要材料属于天然有机高分子材料，不符合题意；
故选C。
（3）钠元素的化合价通常为+1价，氧元素的化合价通常为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，1+x+（-2）=0，x=1，故Cl的化合价是+1价。
18．(1) +4 密度小 温度升高，分子间的间隔变大，体积膨胀 8:1
(2) +3 二氧化氯

【分析】
(1)
根据各元素的化合价的代数和为零，SiO2中氧元素的化合价为-2价，所以Si的化合价是+4价；
铝合金具有密度小，机械强度大 、抗腐蚀性强等优点；
夏天易爆胎”的原因是温度升高，分子运动剧烈，分子间的间隙增大，气体的体积膨胀；
PVC【化学式(C2H3C1)n】中碳、氢元素的质量比是
故填：+4；密度小；温度升高，分子间的间隔变大，体积膨胀；8:1
(2)
由微观示意图可知该反应方程式为：，所以A为NaClO2中钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，根据元素的化合价的代数和为零，所以物质中氯元素的化合价为+3价；
D为ClO2，名称为二氧化氯；
该反应的化学方程式是：
故填：+3；二氧化氯；
19． 铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内部的铝被氧化 红色物质变成黑色 一氧化碳气体是可燃性气体，所以在点燃前要先通入一氧化碳气体使装置中的空气排净，然后再加热，防止气体不纯，加热时发生爆炸 一氧化碳能毒不能直接排放到空气中，在装置的最右端放一燃着的酒精灯 把铁丝、银丝分别伸入硫酸铜溶液中时，铁丝表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼，可选用Fe、CuSO4溶液、Ag 把铜丝分别伸入FeSO4溶液、AgNO3溶液中时，伸入硫酸亚铁溶液的铜丝表面无明显现象，说明铁比铜活泼，伸入硝酸银溶液中的铜丝表面析出银白色固体，说明铜比银活泼，可选用FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu 80%
【详解】
（1）铝耐腐蚀性能比铁好的原因是：铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内部的铝被氧化；
（2）①一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，现象为：红色物质变成黑色；
②由于一氧化碳气体是可燃性气体，所以在点燃前要先通入一氧化碳气体使装置中的空气排净，然后再加热，防止气体不纯，加热时发生爆炸；
③因为一氧化碳能毒不能直接排放到空气中，在装置的最右端放一燃着的酒精灯；
（3）①把铁丝、银丝分别伸入硫酸铜溶液中时，铁丝表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼，可选用Fe、CuSO4溶液、Ag；
②把铜丝分别伸入FeSO4溶液、AgNO3溶液中时，伸入硫酸亚铁溶液的铜丝表面无明显现象，说明铁比铜活泼，伸入硝酸银溶液中的铜丝表面析出银白色固体，说明铜比银活泼，可选用FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液；
（4）铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；
（5）设生成5.6g铁需要氧化铁的质量为x。
x＝8g
该赤铁矿中氧化铁的质量分数为：
＝80%
20．(1)D
(2) 铜或锌 在空气中加热
(3) 氧化

【解析】
(1)
芝麻酱中的钙、铁、硒不是以单质、分子、原子等形式存在的，而是指元素，因此图中钙、铁、硒是指元素，故选D；
(2)
二氧化锰是由锰、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物．塑料膜是人工合成的含有有机物的材料，锌、铜属于金属材料，故其中可回收的金属材料是铜和锌，故填：铜或锌；在空气中加热使碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，可以除去二氧化锰中的碳，故填：在空气中加热
(3)
反应①中的C被氧化为CO，C发生了氧化反应，故填：氧化；根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，且这种物质是此工艺流程中可循环使用的物质，那么推断这种物质是氯气，因此反应的化学方程式为：。
21． CD 2H2+O22H2O 燃烧产物是水，对环境无污染 2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI 分解反应 I2 90kg
【详解】
（1）①涤纶和合成橡胶属于合成材料；铜和铝合金属于金属材料；故填：CD；
②氢气与氧气在催化剂的作用下生成水；故填：2H2+O22H2O；
③氢气的热值高，氢气燃烧生成水，对环境无污染；故填：燃烧产物是水，对环境无污染；
（2）主反应器中反应是水和二氧化硫以及碘反应生成硫酸和碘化氢，对应的化学方程式是 2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI．膜反应器中是碘化氢分解为氢气和碘，为一变多，符合分解反应特征，属于分解反应。该工艺流程中，开始碘作为反应物，后来是生成物，所以能被循环利用的物质是 I2．故填：2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI；分解反应； I2；
（3）解：设需要水的质量为x，则：
x=90kg
答：理论上需要水90kg。
22． 金属 A 化学 机械 TiCl4+O2 =TiO2+2Cl2 -1价、0价
【详解】
(1) 铝合金属于金属材料，车身体板和底盘共同具有的一个物理性质是硬度大，不易变形；(2) 在特斯拉电动车行驶的过程中，储存在锂离子电池中的化学能转化为电能，最终转化为汽车运行时的机械能；(3)根据质量守恒定律可知，反应前还应含有氧元素，故该单质为氧气，即四氯化钛和氧气在一定条件下反应生成二氧化钛和氯气，化学反应方程式为：TiCl4+O2 =TiO2+2Cl2，反应前四氯化钛中氯元素显-1价，反应后生成氯气单质，化合价为0价。
答案第1页，共2页